Eine bahnbrechende Studie der Universität des Saarlandes stellt die seit über 200 Jahren bestehende Theorie zur Rutschigkeit von Eis auf den Kopf. Bislang ging man davon aus, dass Druck und Reibung Eis zum Schmelzen bringen und so eine dünne Flüssigkeitsschicht erzeugen, die für die Glätte verantwortlich ist. Die neue Forschung, geleitet von Professor Martin Müser und seinen Kollegen Achraf Atila und Sergey Sukhomlinov, legt jedoch nahe, dass die Wechselwirkung zwischen molekularen Dipolen im Eis und denen von Kontaktmaterialien die primäre Ursache für die Eisrutschigkeit ist.
Die Untersuchung nutzte fortschrittliche Computersimulationen, um das Verhalten von Eis auf molekularer Ebene zu analysieren. Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Physical Review Letters, deuten darauf hin, dass die Ausrichtung von Dipolen im Kontaktmaterial die geordnete Kristallstruktur des Eises stört, wenn ein Objekt auf Eis trifft. Dies führt zu einem ungeordneten, flüssigkeitsähnlichen Film an der Grenzfläche. Diese Entdeckung widerspricht der fast zwei Jahrhunderte alten Theorie von James Thomson, dem Bruder von Lord Kelvin, der postulierte, dass Druck und Reibung zum Schmelzen des Eises beitragen.
Die neue Forschungserkenntnis zeigt, dass weder Druck noch Reibung eine signifikante Rolle bei der Bildung der dünnen Flüssigkeitsschicht auf Eis spielen. Diese „frustrierten“ Dipol-Dipol-Wechselwirkungen, wie Physiker es nennen, verhindern, dass das System einen stabilen, geordneten Zustand erreicht, und erklären so, warum Eis auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt rutschig bleibt.
Die Implikationen dieser Studie reichen weit über das alltägliche Verständnis von Eisinteraktionen hinaus. Sie liefert tiefere Einblicke in Materialverformung und Reibungsmechanismen auf molekularer Ebene. Dieses Wissen könnte die Entwicklung von Materialien und Oberflächen beeinflussen, die weniger anfällig für Eisbildung sind, was die Sicherheit und Leistung in verschiedenen Anwendungsbereichen, vom Wintersport bis zum Transportwesen, verbessern könnte.